JP6142383B1 - Water quality improvement device - Google Patents

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  • Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

【課題】底層水域に導かれる水にエアーを混合することにより酸素含有量の多い水が底層水域に導かれて酸欠環境の大幅な改善が可能となるようにした水質改善装置を提供すること。【解決手段】タンク内に表層波7を順次溜め込むようにする貯水用の逆止弁を備えた表層波取込タンク8と、取込タンク8の高さを調節する高さ調節手段20と、一端上部が取込タンク8側の底部に連通して接続される一方下端は底層水域に向けて取込水を放出する放流口37を備える下降流案内管32と、表層波取込口12を表層波7の押し寄せてくる向きに対応させるとともに特定の水域に固定化する係留手段47とを備え、表層水域と酸欠状態の底層水域およびそれら水域間である中層水域とによって成層化された特定の水域を対象にした水質改善装置であって、取込タンク8内から下降流案内管32の放流口37に至る流路にエアーを供給可能なエアー供給装置50が設けられている。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a water quality improvement device capable of drastically improving an oxygen-deficient environment by mixing air into water led to a bottom water area and leading water having a high oxygen content to the bottom water area. . SOLUTION: A surface wave intake tank 8 having a check valve for storing water so that surface waves 7 are sequentially stored in the tank, and a height adjusting means 20 for adjusting the height of the intake tank 8, The upper end of one end is connected in communication with the bottom of the intake tank 8 side, while the lower end has a downflow guide pipe 32 having a discharge port 37 for discharging intake water toward the bottom water area, and a surface wave intake 12 A tethering means 47 that corresponds to the direction in which the surface wave 7 rushes and is fixed to a specific water area, and is identified by the surface water area, the bottom water area in an oxygen-deficient state, and the middle water area between these water areas An air supply device 50 that can supply air to a flow path from the intake tank 8 to the outlet 37 of the downflow guide pipe 32 is provided. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、水質改善装置に関する。  The present invention relates to a water quality improvement device.

都市部の湖沼や河川などから流れ出る水を受け入れる内海の海底水域(深さ15〜20m)では、気温が高くなる夏場において、貧酸素水塊が発生した酸欠状態となる。都市の生活排水は窒素やリンなどを含んだものとして河川を通じて内海へと流れ込んで富栄養化した状況を生み、さらにその状況下で水温上昇により大量に発生する植物プランクトンが死骸となって落ちた際それを細菌が分解するときに海底水域の酸素を消費することによって酸欠状態が起こるとされている。酸欠状態になれば、海底に住む貝などが呼吸できなくなって死に、藻類も消えて魚が居なくなり、さらに貧酸素水塊に含まれる硫化物によって青潮が発生し、海面に浮上した硫化物が沿岸の建造物の劣化を促進し、また海底に堆積したヘドロが有害物質の発生源になってしまうなど多くの被害例が挙げられる。夏場は太陽に温められた表層と冷たい底層の海水が混ざりにくくなることも背景にあり、このような酸欠状態になりやすいとされる。
そうした酸欠状態を解消する一つの方法として、特許文献1に示されたものがある。
In the inland sea area (depth 15-20m) that accepts water flowing out from urban lakes, rivers, and the like, an oxygen-deficient state with anoxic water mass is generated in summer when the temperature rises. The city's domestic wastewater contains nitrogen, phosphorus, etc., flowing into the inland sea through the river, producing a eutrophication situation, and under that condition, phytoplankton generated in large quantities due to rising water temperature fell as a dead body At the same time, it is said that oxygen deficiency occurs by consuming oxygen in the sea water when bacteria decompose it. If it becomes oxygen deficient, shellfish that live on the seabed can not breathe and die, algae disappear, fish disappear, blue tide is generated by sulfide contained in anoxic water mass, and sulfide that surfaced on the sea surface There are many examples of damage such as the fact that the objects promote the deterioration of the coastal structures and the sludge deposited on the sea floor becomes a source of harmful substances. In the summer, it is said that the surface layer heated by the sun and the seawater in the cold bottom layer are less likely to mix, and it is likely that such an oxygen deficiency is likely to occur.
One method for eliminating such an oxygen deficiency state is disclosed in Patent Document 1.

特許第4767704号  Japanese Patent No. 4767704

前記特許文献1に開示された発明は、フロートと、該フロートをテンドンを介して位置固定するアンカーと、該アンカーによって水中に位置固定されるとともに前記フロートのウインチで上下方向に移動自在にされる筒状の装置本体と、該装置本体内に設置されて該装置本体の上部の吸込口から水を吸い込むとともに、この吸い込んだ水を該装置本体の下部の放出口から窪地内の底層に若しくはフェンスで囲んだ閉鎖域内の底層に放出する吸引放出手段と、前記フロートに設けられて前記ウインチの上下動を制御する制御装置と、該制御装置に電気的に接続され前記フロート若しくは前記吸引口に設けられるとともに成層化された海域や閉鎖域における水の密度の鉛直分布を測定する超音波音速計とからなり、前記制御装置には海水の密度の鉛直分布に基づいて、[式1]より窪地内またはフェンスで囲んだ閉鎖域内において循環流が形成される最適深度−hを決定するアルゴリズムが組み込まれており、前記装置本体の吸込口の位置を上下方向に移動させて前記最適深度−hになるようにウインチを制御することを特徴とする水質改善装置である。
この水質改善装置は、吸込放出手段として水中モーターとインペラを装備して海水を循環させる方式であるため、遠隔からの給電設備を構成する必要があるだけでなく、駆動のための電力も必要とするため運転コストが多大に掛ってしまいこの種水質改善用の装置としては好ましくない。
そうしたことに鑑み、本出願人は、例えば、特願2015−149019において給電設備および電力を全く使うことなく自然に発生する波動エネルギーを利用して発生させた下降流を貧酸素塊を通じて放出させ上昇流とすることにより酸欠状態を解消するようにした水質改善装置を提案した。
その装置は、溶存酸素濃度が高い表層水域と溶存酸素濃度が低く酸欠状態の底層水域およびそれら水域間である中層水域とによって成層化された特定の海洋領域を対象にして装置上部が浮上設置される一方装置下部が表層から取り込まれた溶存酸素濃度の高い海水を放流のため底層水域へと誘導するように構成された水質改善装置であって、縦筒型でその外周に表層波取込口が開けられるとともに下部には下向きに連通状をなして伸びるタンクパイプを備えた装置上部の要部である表層波取込タンクと、前記表層波取込口の開口下縁の高さを表層波の取込みを可能とすべく調節可能とする高さ調節手段と、表層波取込口の開口下縁高さに基部を対応させるべく表層波取込タンク外周における表層波の押し寄せる方向である前向きに下がりスロープ状に張り出して設けられた表層波掬いガイドと、上部が前記タンクパイプ側に連通して接続される一方下部が下向きに長く伸びた管とされ管下端には底層水域に向けて表層波取込タンク内からの取込水を放出すべく放流口を開口した装置下部である下降流案内管とを備えているものである。
しかし、この装置は、酸素を含む表層波を取り込んで底層水域に導くもので水質改善には有効なものであるが、表層波には酸素含有量が僅かの場合も多くあり、そうした表層波を底層水域に導いても酸欠状態の有効に解決することができないことがある。
The invention disclosed in Patent Document 1 includes a float, an anchor that fixes the float through a tendon, and is fixed in water by the anchor and is movable up and down by a winch of the float. A cylindrical apparatus main body, and a device installed in the apparatus main body and sucking water from a suction port at the top of the apparatus main body, and the sucked water from the discharge port at the bottom of the apparatus main body to the bottom layer in the depression or fence Suction discharge means for discharging to the bottom layer in a closed area surrounded by a control device, a control device provided on the float for controlling the vertical movement of the winch, and electrically connected to the control device and provided on the float or the suction port. And an ultrasonic sonic meter that measures the vertical distribution of water density in stratified sea areas and closed areas. Based on the linear distribution, [Formula 1] incorporates algorithms to determine the optimal depth -h E circulating flow is formed in a closed region enclosed by depressions in or fence than, the position of the suction port of the device body a water quality improvement apparatus characterized by controlling the winch to the moved becomes the optimum depth -h E in the vertical direction.
This water quality improvement device is equipped with a submersible motor and impeller as suction and discharge means and circulates seawater, so it is not only necessary to configure a power feeding facility from a remote location, but also requires power for driving. Therefore, the operation cost is enormous and it is not preferable as an apparatus for improving the seed water quality.
In view of such a situation, the present applicant, for example, in the Japanese Patent Application No. 2015-149019, releases the descending flow generated by utilizing wave energy that is naturally generated without using any power supply equipment and electric power, and then rises through the anoxic mass. A water quality improvement device was proposed to eliminate the oxygen deficiency state by using a flow.
The device is installed on the surface of a specific ocean area stratified by a surface water area with a high dissolved oxygen concentration, a bottom water area with a low dissolved oxygen concentration and a lack of oxygen, and a middle water area between them. On the other hand, the lower part of the device is a water quality improvement device configured to guide seawater with high dissolved oxygen concentration taken in from the surface layer to the bottom water area for discharge, and is a vertical cylinder type that captures surface waves on the outer circumference The surface wave intake tank, which is the main part of the upper part of the device, which has a tank pipe that extends in a downwardly communicating manner at the bottom while the mouth is opened, and the height of the opening lower edge of the surface wave intake port is the surface layer Height adjustment means that can be adjusted to enable wave acquisition, and forward direction that is the direction in which surface wave waves push around the outer periphery of the surface wave intake tank to correspond the base to the opening lower edge height of the surface wave intake port Slow falling to A surface wave crawling guide that extends in the shape of a pipe, and a pipe whose upper part is connected to the tank pipe side while being connected to the tank pipe, and whose lower part extends long downward. A downflow guide pipe, which is a lower part of the apparatus having an outlet opening for discharging intake water from the inside of the intake tank, is provided.
However, this device takes in surface waves containing oxygen and guides them to the bottom water area and is effective in improving the water quality.However, there are many cases where oxygen content is small in surface waves, and such surface waves are Even if it leads to the bottom water area, it may not be able to effectively solve the lack of oxygen.

本発明は、こうした問題を解決しようとするものであり、底層水域に導かれる水にエアーを混合することにより酸素含有量の多い水が底層水域に導かれて酸欠環境の大幅な改善が可能となるようにした水質改善装置を提供することを目的とする。  The present invention is intended to solve these problems, and by mixing air with water guided to the bottom water area, water having a high oxygen content is guided to the bottom water area, and the oxygen deficient environment can be greatly improved. It aims at providing the water quality improvement apparatus made to become.

本発明は上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、内部に取込空間を有するとともにそのタンク外周の表層波取込口の内側に表層波により内向きに開くように開閉自在に設けられてタンク内に表層波を順次溜め込むようにする貯水用の逆止弁を備えた装置上部である表層波取込タンクと、表層波取込タンクの高さを調節して前記表層波取込口の開口高さを表層波の取込みを可能な高さとする高さ調節手段と、一端上部が前記表層波取込タンク側の底部に連通して接続される一方下端は底層水域に向けて取込水を放出する放流口を開口して備える装置下部である下降流案内管と、表層波取込口を表層波の押し寄せてくる向きに対応させるとともに特定の水域に装置の位置を固定化する係留手段と、前記表層波取込タンク内から下降流案内管の放流口に至る流路にエアーを供給可能なエアー供給装置とを備え、表層水域と酸欠状態の底層水域およびそれら水域間である中層水域とによって成層化された特定の水域を対象にして装置上部が浮上設置されて表層波が表層波取込口を通じて表層波取込タンク内に取り込まれるようにされる一方取り込まれた水は下降流案内管を通じて放流口から底層水域へと放流するように構成された水質改善装置であって、前記エアー供給装置は、ポンピング型とされ、表層波の上下運動に応じて上下往復運動をするフロート型の波動アクチュエーターである応動部材と、この応動部材の上下往復運動により一定の回転軸回りに上下揺動をするアームと、このアームの上下に揺動部分に連結されて揺動により加圧エアーを発生させるエアーポンプと、前記下降流案内管の下端に設けられてエアーポンプにより発生する加圧エアーを放流口を通じて放流される下降流に混合させるようにするエアーノズルと、前記エアーポンプからの加圧エアーをエアーノズルに導くエアー供給パイプとを備えている。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the invention described in claim 1 has an intake space inside and can be opened and closed so as to be opened inward by a surface wave inside the surface wave inlet on the outer periphery of the tank. The surface wave wave intake tank, which is an upper part of the apparatus having a check valve for storing water that sequentially accumulates surface wave waves in the tank, and the surface wave wave is adjusted by adjusting the height of the surface wave wave intake tank. A height adjusting means that makes the opening height of the intake port a height capable of taking in the surface wave, and one upper end connected to the bottom on the surface wave intake tank side, while the lower end faces the bottom water area Corresponding to the downward flow guide pipe, which is the lower part of the device with an outlet opening for discharging intake water, and the surface wave intake port corresponding to the direction in which the surface wave is pushed, the position of the device is fixed in a specific water area Mooring means for converting to a downward flow from the surface wave intake tank It is equipped with an air supply device that can supply air to the flow path to the outlet of the inner pipe, and targets specific water areas stratified by the surface water area, the bottom water area in the absence of oxygen, and the middle water area between these water areas The upper part of the device is levitated and the surface wave is taken into the surface wave take-in tank through the surface wave take-in port, while the taken-in water is discharged from the discharge port to the bottom water area through the downflow guide pipe. The air supply device is configured to be configured such that the air supply device is a pumping type, a response member that is a float-type wave actuator that reciprocates up and down according to the vertical motion of the surface wave, and the response An arm that swings up and down around a certain rotation axis by the vertical reciprocation of the member, and an air pump that is connected to a swinging portion above and below this arm and generates pressurized air by swinging An air nozzle that is provided at the lower end of the downflow guide pipe and mixes the compressed air generated by the air pump with the downflow discharged through the outlet, and the compressed air from the air pump And an air supply pipe leading to the

上述したように請求項1に記載の発明は、内部に取込空間を有するとともにそのタンク外周の表層波取込口の内側に表層波により内向きに開くように開閉自在に設けられてタンク内に表層波を順次溜め込むようにする貯水用の逆止弁を備えた装置上部である表層波取込タンクと、表層波取込タンクの高さを調節して前記 表層波取込口の開口高さを表層波の取込みを可能な高さとする高さ調節手段と、一端上部が前記表層波取込タンク側の底部に連通して接続される一方下端は底層水域に向けて取込水を放出する放流口を開口して備える装置下部である下降流案内管と、表層波取込口を表層波の押し寄せてくる向きに対応させるとともに特定の水域に装置の位置を固定化する係留手段と、前記表層波取込タンク内から下降流案内管の放流口に至る流路にエアーを供給可能なエアー供給装置とを備え、表層水域と酸欠状態の底層水域およびそれら水域間である中層水域とによって成層化された特定の水域を対象にして装置上部が浮上設置されて表層波が表層波取込口を通じて表層波取込タンク内に取り込まれるようにされる一方取り込まれた水は下降流案内管を通じて放流口から底層水域へと放流するように構成された水質改善装置であって、前記エアー供給装置は、ポンピング型とされ、表層波の上下運動に応じて上下往復運動をするフロート型の波動アクチュエーターである応動部材と、この応動部材の上下往復運動により一定の回転軸回りに上下揺動をするアームと、このアームの上下に揺動部分に連結されて揺動により加圧エアーを発生させるエアーポンプと、前記下降流案内管の下端に設けられてエアーポンプにより発生する加圧エアーを放流口を通じて放流される下降流に混合させるようにするエアーノズルと、前記エアーポンプからの加圧エアーをエアーノズルに導くエアー供給パイプとを備えているので、底層水域に導かれる水にエアーを混合することにより酸素含有量の多い水が底層水域に導かれて酸欠環境の大幅な改善が可能になるようにした水質改善装置を提供することができる。As described above, the invention described in claim 1 has an intake space inside and is provided inside the tank so as to be opened and closed so as to be opened inward by the surface wave inside the surface wave inlet on the outer periphery of the tank. The surface wave intake tank, which is the upper part of the device equipped with a check valve for storing water so that the surface wave is stored in sequence, and the height of the surface wave intake tank to adjust the height of the surface wave intake port The height adjustment means that makes the surface wave uptake possible, and the upper end of one end is connected to the bottom of the surface wave intake tank side, while the lower end discharges the intake water toward the bottom water area A downflow guide tube which is a lower part of the apparatus provided with an opening for discharging, and a mooring means for fixing the position of the apparatus in a specific water area, corresponding to the direction in which the surface wave intake is approaching the surface wave, From the surface wave intake tank to the outlet of the downflow guide pipe Equipped with an air supply device that can supply air to the flow path, the upper part of the device is levitated for a specific water area stratified by the surface water area, the oxygen-deficient bottom water area, and the middle water area between these water areas The surface wave is taken into the surface wave take-in tank through the surface wave take-in port, and the taken-in water is discharged from the discharge port to the bottom water area through the downflow guide pipe. An improvement device, wherein the air supply device is of a pumping type, a response member that is a float-type wave actuator that reciprocates up and down in response to the up-and-down movement of the surface wave, and constant by the up-and-down reciprocation of the response member An arm that swings up and down around the rotation axis, an air pump that is connected to a swinging part above and below the arm and generates pressurized air by swinging, and the downflow guide An air nozzle that is provided at the lower end of the air pump and mixes the compressed air generated by the air pump with the downward flow discharged through the outlet, and an air supply pipe that guides the pressurized air from the air pump to the air nozzle; is provided with the, water quality improvement device high water oxygen content was guided to the bottom layer waters so as to enable significant improvements in hypoxia environment by mixing air in the water is guided to the bottom layer water Can be provided.

本発明の一実施形態である水質改善装置を図2のI−I線に対応して示す縦断面図。  The longitudinal cross-sectional view which shows the water quality improvement apparatus which is one Embodiment of this invention corresponding to the II line | wire of FIG. 図1のII方向からの矢視図。  The arrow view from the II direction of FIG. 図1のIII−III線に添う横断面図。  FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 水質改善装置の他の実施形態を示す横断面図。  The cross-sectional view which shows other embodiment of a water quality improvement apparatus. 他の実施形態を図6のV−V線に対応して示す水質改善装置の縦断面図。  The longitudinal cross-sectional view of the water quality improvement apparatus which shows other embodiment corresponding to the VV line of FIG. 図5のVI方向からみた矢視図。  The arrow view seen from VI direction of FIG. 他の実施形態を図8のVII−VII線に対応して示す水質改善装置の縦断面図。  The longitudinal cross-sectional view of the water quality improvement apparatus which shows other embodiment corresponding to the VII-VII line of FIG. 図7のVIII−VIII線断面図。  VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. 他の実施形態を表層波取込口を通る面で横断する装置横断面図。  The apparatus cross-sectional view which crosses another embodiment in the surface which passes a surface wave wave inlet. 図7のS部拡大断面図。  The S section expanded sectional view of Drawing 7. 他の実施形態を図12のXI−XI線に対応して示す水質改善装置の横断面図。  The cross-sectional view of the water quality improvement apparatus which shows other embodiment corresponding to the XI-XI line of FIG. 図11のXII−XII線に対応して示す縦断面図。  The longitudinal cross-sectional view shown corresponding to the XII-XII line | wire of FIG. 他の実施形態を示す縦断面図。  The longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment. 他の実施形態を図15のXIV−XIV線に対応して示す水質改善装置の平面図。  The top view of the water quality improvement apparatus which shows other embodiment corresponding to the XIV-XIV line | wire of FIG. 図14のXV−XV線断面図。  XV-XV sectional view taken on the line of FIG. エアー供給装置のエアーポンプの作動状態を示す回路図。  The circuit diagram which shows the operating state of the air pump of an air supply apparatus. エアー供給装置のエアーポンプの作動状態を示す回路図。  The circuit diagram which shows the operating state of the air pump of an air supply apparatus. 他の実施形態を示す断面図。  Sectional drawing which shows other embodiment. 他の実施形態を示す模式正面図。  The schematic front view which shows other embodiment. 他の実施形態を示す模式斜視図。  The model perspective view which shows other embodiment.

以下、本発明である水質改善装置の一実施形態を図1ないし図3に基づいて説明する。
図1において1…は海洋の一部である内海で、そこには都市部を経由してきた河川水が流れ込んで、上記のように表層水域2は溶存酸素濃度が高く底層水域4は溶存酸素濃度が低い酸欠状態とされて酸素の補給が必要な状況になっている。これら表層水域2・中層水域3・底層水域4は成層化されて中層水域3より下側の底層水域4を含む水域は窪地状をなしている。窪地状でない開放状水域であっても水質改善の対象に含まれる。5は窪地の海底である。表層水域2には沖合からの表層波7が矢印A方向に進行してきている。海底5の水深はここでは20m前後とされており、酸欠状態は水深15〜20mの場合にその底層水域4において発生する。尚、表層水域2は溶存酸素濃度が高いと説明したが条件によっては想定する程高く得られない場合もある。
水質改善装置は、金属や樹脂などを目的に応じて用いることで作製されるが、こうした海洋領域を対象として装置上部が浮上設置されて表層波7を取り込むようにされる一方装置下部が底層水域4へと放流のため長く垂下した形で臨むようにして設置されている。
Hereinafter, an embodiment of a water quality improvement apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, 1 is an inland sea that is part of the ocean, and river water that has passed through the urban area flows into it. As described above, the surface water area 2 has a high dissolved oxygen concentration and the bottom water area 4 has a dissolved oxygen concentration. However, it is in a low oxygen deficiency state and needs to be supplemented with oxygen. The surface water area 2, the middle water area 3, and the bottom water area 4 are stratified, and the water area including the bottom water area 4 below the middle water area 3 has a depression. Even open water areas that are not depressions are included in water quality improvement. 5 is the bottom of the depression. In the surface water area 2, a surface wave 7 from the offshore has traveled in the direction of arrow A. The water depth of the seabed 5 is about 20 m here, and an oxygen deficient state occurs in the bottom water area 4 when the water depth is 15 to 20 m. Although the surface water area 2 has been described as having a high dissolved oxygen concentration, it may not be as high as expected depending on conditions.
The water quality improvement device is manufactured by using metal, resin or the like according to the purpose, but the upper part of the device is levitated for such a marine area and the surface wave 7 is taken in, while the lower part of the device is the bottom water area. It is installed so as to face in the form of a long droop for release.

水質改善装置は、装置上部として表層波取込タンク8を備える。タンク8は、上からみて正八角形(四角形・六角形・十二角形などでもよい)の角筒型をしてその筒中心軸を縦(垂直)向きにして設けられるとともに、その上面は作業台9とされてその周りには乗降口を残すようにして安全手摺11が設けられている。この手摺11は強度のある周枠体で、自力移動式などの海上クレーン(図示省略)から降ろされるワイヤーフックに吊り掛けられて装置全体を吊り上げて陸上から海上移送したり水質改善のため図示した目的海上に移動後に降ろして図1のような浮上設置状態にしたり陸上に戻したりすることができるようになっている。  The water quality improvement apparatus includes a surface wave wave intake tank 8 as an upper part of the apparatus. The tank 8 has a regular octagonal shape (which may be a quadrangle, a hexagon, a dodecagon, etc.) as viewed from above, and the upper surface of the tank 8 is a work table. 9 and a safety handrail 11 is provided around the entrance and exit. This handrail 11 is a strong peripheral frame, and is hung on a wire hook that is lowered from a self-moving marine crane (not shown) to lift the entire device and transfer it from land to sea or to improve water quality. After moving to the target sea, it can be lowered and put into a floating installation state as shown in FIG. 1 or returned to the land.

内部が取込空間とされた表層波取込タンク8の八角形の各面には、図1のように、中段に横桟を残した形で上下2段に分かれた矩形の表層波取込口(表層波取込手段の一つ)12,12が配置され、この表層波取込口12,12の内周側上下には、樹脂などによる軽量質の逆止弁14,14がヒンジによりぶら下げ支持されている。図2の矢印Aである表層波7に対応する3つの逆止弁14は図1のように表層波7により内向きに開いて海水を表層波取込口12を通じて取り込むようにするが、それ以外の逆止弁14は図1の右部分に示すように閉じたままになるので、取り込まれた海水を次々と内部貯留するようにする。尚、逆止弁14は、上下1枚ものの背の高い板弁にしておくと波が低くても高くても重くて開閉作動しにくいものになるが、この実施形態のように上下に分けておくことで特に低い波のときも高い波のときも開閉作動が軽快に行われて確実に海水を取り込み得るようになる。タンク8には、その内部空間(取込空間)の空気を抜くための空気抜き孔9aが形成されている。  As shown in Fig. 1, each surface of the octagonal surface of the surface wave intake tank 8 whose inside is the intake space has a rectangular surface layer that is divided into two upper and lower stages with a horizontal rail left in the middle. Mouth (one of the surface wave intake means) 12, 12 is arranged, and lightweight check valves 14, 14 made of resin or the like are provided by hinges above and below the inner peripheral side of the surface wave intake 12, 12. Supported by hanging. The three check valves 14 corresponding to the surface wave 7 indicated by the arrow A in FIG. 2 are opened inward by the surface wave 7 as shown in FIG. 1 so that seawater is taken in through the surface wave inlet 12. Since the other check valves 14 remain closed as shown in the right part of FIG. 1, the taken-in seawater is successively stored in the interior. If the check valve 14 is a single plate valve that is one tall and one tall, the check valve 14 is heavy even if the wave is low or high, and it is difficult to open and close, but it is divided into upper and lower like this embodiment. The opening and closing operation is performed lightly and can surely take in seawater, especially at low and high waves. The tank 8 is formed with an air vent hole 9a for venting air from its internal space (take-in space).

表層波取込タンク8の下部は円錐コーン状に形成されていて、タンク8内に取り込まれた海水17がタンク下部中央に下向きに突設した円筒状タンクパイプ18の方向へ流れ込みやすくしてある。表層波取込タンク8の下部コーン部の外底面にはフロート(高さ調節手段の一つ)20が脱着可能に取り付けられている。このフロート20は、周方向に分割型で個別的に脱着可能とすることで浮力を段階的に増減調節できるようになっている。この増減調節作業は海上クレーンによる装置の吊上げにより行える。フロート20には、タンク8上から操作可能な開閉弁を備えておいてその操作により海水を取り入れて浮上高さを下げたりあるいは海水を抜き空気導入することにより浮上高さを上げたりすることができるようにしてもよい(図7の給水口部75および排水口部76を参照)。  The lower part of the surface wave intake tank 8 is formed in a conical cone shape so that the seawater 17 taken into the tank 8 can easily flow in the direction of a cylindrical tank pipe 18 projecting downward at the center of the tank lower part. . A float (one of height adjusting means) 20 is detachably attached to the outer bottom surface of the lower cone portion of the surface wave take-in tank 8. The float 20 can be adjusted to increase or decrease the buoyancy in a stepwise manner by allowing the float 20 to be separately detached in the circumferential direction. This increase / decrease adjustment work can be performed by lifting the device with a marine crane. The float 20 is provided with an on-off valve that can be operated from above the tank 8, and the floating height is lowered by taking seawater by the operation, or the floating height is raised by removing seawater and introducing air. You may make it possible (refer the water supply port part 75 and the drain port part 76 of FIG. 7).

表層波取込タンク8の外周8か所には、金属あるいは樹脂製の表層波掬いガイド22が設けられている。この表層波掬いガイド22は、図3に示すように、基部が表層波取込口12と略同じ幅をもち前方が外方へ幅広状とされたやや湾曲状のスロープ板でなり、その基部が図1のように表層波取込口12の下端縁に略対応して表層波7の少し水中内に位置するような高さとされる一方前方側は表層波7の進行してくる側に下がり傾斜して表層波7の数10cm〜1m程度水中に深く位置するようにしてある。表層波掬いガイド22は、その基部に垂下した案内板23を備えていて、表層波取込タンク8の外周面に取り付けた左右一対のガイドレールに案内板23を添わせて昇降できるようにしてあるとともに、作業台9上でネジ調整具25を回し昇降ロッド26を上下調節することにより表層波取込口12の下端縁高さに表層波掬いガイド22の基部高さを合致させ得るようになっている。場合によって、表層波掬いガイド22を独自に表層波取込口12の下端縁よりも下げたりあるいは引上げたりすることができることは勿論である。28は波寄せ板で、タンク中心から放射状をなす線上に対応して表層波掬いガイド22の両側に立ち上がるようにして設けられている。両波寄せ板28は、表層波掬いガイド22上に添ってせり上がってくる表層波7をさらに横サイドから幅寄せしながら波を盛り上げるようにするとともに速度も速くなるように制御する板となっている。作業台9上には、作業台9の中心点に対してバランスの良い同心状となるようにして調整ウエイト(高さ調節手段の一つ)を設置して止着具によって挿脱可能に重ね止めできるようにすることもある。  A surface wave scooping guide 22 made of metal or resin is provided at eight locations on the outer periphery of the surface wave wave intake tank 8. As shown in FIG. 3, the surface wavy guide 22 is formed of a slightly curved slope plate whose base portion has substantially the same width as the surface wave inlet 12 and whose front is widened outwardly. As shown in FIG. 1, the height of the surface wave 7 is set so as to be located slightly in the water substantially corresponding to the lower edge of the surface wave inlet 12, while the front side is on the side where the surface wave 7 travels. The surface wave 7 is tilted downward and is located several tens of cm to 1 m deep in water. The surface wavy guide 22 is provided with a guide plate 23 that hangs at the base thereof, so that the guide plate 23 can be moved up and down with a pair of left and right guide rails attached to the outer peripheral surface of the surface wave take-in tank 8. At the same time, the base height of the surface wave scooping guide 22 can be made to coincide with the height of the lower edge of the surface wave inlet 12 by turning the screw adjusting tool 25 on the work table 9 and adjusting the lifting rod 26 up and down. It has become. Of course, depending on the case, the surface wave scooping guide 22 can be lowered or raised independently from the lower edge of the surface wave inlet 12. Reference numeral 28 denotes a rippling plate, which is provided so as to rise on both sides of the surface wavy guide 22 corresponding to a radial line from the center of the tank. The wave squeezing plate 28 is a plate that controls the surface wave 7 that rises along the surface wave scooping guide 22 so as to increase the wave while increasing the width from the lateral side and to increase the speed. ing. An adjustment weight (one of height adjustment means) is installed on the work table 9 so as to be concentric with a good balance with respect to the center point of the work table 9, and can be inserted and removed with a fastener. Sometimes it can be stopped.

タンクパイプ18の底部には、表層波7の進行方向を基準とすればその前後に対応するようにして一対(4本でもよい)の分岐パイプ30が突設されている。各分岐パイプ30には、海水と同程度の比重でなるフレキシブル樹脂タイプの下降流案内管32がその上端において挿し込まれて取付環35で固定されている。各下降流案内管32は、その下端がタンク8の中心下方位置を中心に前後方向に股広がり状で弓なり状になるように形成されている。その形は、図1にも示すように、直径が1〜3mの軽量樹脂パイプ製サポート33により規定され、このサポート33は、各下降流案内管32の略中段高さ周りに装着された取付環35の内側突片に通されて固定されることで下降流案内管32の下端をぶら下がって広がる自然状態に規定する。下降流案内管32の下端には放流口37が形成されて下降流案内管32からの流れを海底5に対し大きな角度で放出するのでなくできるだけ小さく寝かせた角度をもって放出するようにしてある。  A pair of (or four) branch pipes 30 project from the bottom of the tank pipe 18 so as to correspond to the front and back of the traveling direction of the surface wave 7 as a reference. A flexible resin type downflow guide pipe 32 having a specific gravity similar to that of seawater is inserted into each branch pipe 30 at the upper end thereof and fixed with an attachment ring 35. Each of the downflow guide pipes 32 is formed such that the lower end of the downflow guide pipes 32 has a crotch shape and a bow shape in the front-rear direction around the center lower position of the tank 8. As shown in FIG. 1, the shape is defined by a lightweight resin pipe support 33 having a diameter of 1 to 3 m, and this support 33 is mounted around the middle height of each downflow guide pipe 32. By passing through the inner projecting piece of the ring 35 and being fixed, the lower end of the downflow guide pipe 32 is defined as a natural state that hangs down. A discharge port 37 is formed at the lower end of the downflow guide pipe 32 so that the flow from the downflow guide pipe 32 is not discharged at a large angle with respect to the seabed 5 but is discharged at a laid-down angle as small as possible.

40は海底への定着体である中央ライン上の下部ウエイト(係留手段)で、装置中心を通るリンクチェーン等の中央アンカー線条(係留手段)41の下端に取り付けられ、中央アンカー線条41は、作業台9上のウインチ(係留手段)42により巻き上げと繰り出しが可能になっている。中央アンカー線条41の上部は、作業台9の空気抜き9aからタンク8の下端に取り付けられた上部通しパイプ44内を通り、中段やや下側はサポート33の通しリング33aに通されて上下動が安定して案内されるようになっている。下降流案内管32の外周には複数個の取付環35…が取り付けられていて、その通し環35aにリンク状の周位アンカー線条(係留手段)46が通されているとともにその先端には周位アンカー本体(離脱可能な係留錨)(係留手段)47が取り付けられている。  Reference numeral 40 denotes a lower weight (mooring means) on a central line which is a fixing body on the seabed, and is attached to a lower end of a central anchor line (mooring means) 41 such as a link chain passing through the center of the apparatus. The winch (mooring means) 42 on the work table 9 can be wound up and fed out. The upper portion of the central anchor wire 41 passes through the upper passage pipe 44 attached to the lower end of the tank 8 from the air vent 9a of the work table 9, and the middle and lower side is passed through the passage ring 33a of the support 33 to move up and down. It is designed to be guided stably. A plurality of mounting rings 35 are attached to the outer periphery of the downflow guide pipe 32, and a link-like peripheral anchor wire (an anchoring means) 46 is passed through the through-ring 35a and at the tip thereof. A circumferential anchor main body (detachable mooring rod) (mooring means) 47 is attached.

周位アンカー線条46は、図1の破線のように作業台9上あるいは近接可能な作業船側から昇降調節可能とされている。したがって、図1のような設置状態にするには、図示する閉鎖性水域である設置目的海域に入る前に近くの岸壁近くで図1の装置全体をクレーン船で吊り上げた状態とし、その際、2本の周位アンカー線条46、46を下向きに十分伸ばして周位アンカー本体47,47をそれぞれ作業台9上に載せた状態にしておくものとする。そして、装置を吊り上げたままの状態でクレーン船を目的海域まで進めて図1のように装置全体を下降させる。その際、図示の左の表層波取込口12が表層波7の進行してくる方向に向くようにしておくとともに、表層波7の進行してくる側の(図示左側)の周位アンカー本体47のみを海域に投入する。その際の様子は、図1に矢印Xのように示すことができる。  As shown by the broken line in FIG. 1, the circumferential anchor wire 46 can be adjusted up and down from the work table 9 or the work ship side that can be approached. Therefore, in order to obtain the installation state as shown in FIG. 1, the entire apparatus of FIG. 1 is lifted by a crane ship near the nearby quay before entering the installation target sea area which is the illustrated closed water area, It is assumed that the two peripheral anchor strips 46 and 46 are sufficiently extended downward so that the peripheral anchor bodies 47 and 47 are respectively placed on the work table 9. Then, the crane ship is advanced to the target sea area with the apparatus being lifted, and the entire apparatus is lowered as shown in FIG. At that time, the left surface layer wave intake 12 shown in the drawing is directed in the direction in which the surface layer wave 7 travels, and the peripheral anchor body on the side in which the surface layer wave 7 travels (the left side in the diagram). Only 47 is put into the sea area. The situation at that time can be shown as an arrow X in FIG.

落とされた周位アンカー本体47に対して作業台9上あるいはクレーン船から周位アンカー線条46の一方(図1の左側)を図示しない左側用のウインチで引き上げることで図示実線のような海底5に対する係留状態となる。相前後して下部ウエイト40も降ろして装置の位置決めをするようにする。そのあと、他方の周位アンカー本体47を降ろして周位アンカー線条(図1の右側)46を右側用ウインチで引き上げるようにすると本体47が係留状態になって、結局、表層波7の進行方向を基準にして他方の周位アンカー本体47が進行側に対応するように投入し係留されることで装置が図1の向きとなるようにセッティングが完了する。そのあと、表層波7を表層波取込口12が飲み込み得るように表層波掬いガイド22を高さ調節すれば表層波7は表層波掬いガイド22に添って掬い上げられて低い波であっても波高状になって逆止弁14を開きながら表層波取込口12を通じてタンク8内に取り込まれることになる。表層波取込タンク8や下降流案内管32などを含む装置全体は、下部ウエイト40、周位アンカー本体47,47の作用する中、表層波7の押し寄せる中で殆ど揺れることなく静止状態を保つ。表層波取込タンク8内に表層水域2の海水が逆止弁14の作用する中で繰り返し呑み込まれて溜まってゆき、外部海面との水頭差が常に発生する状態になることにより矢印Bのように下降流案内管32,32を通じて誘導されて放流口37を通じて矢印Cのように底層水域4へと放流されることで酸欠状態が解消されてゆく。
尚、前記下降流案内管32は、分岐パイプ30を長くしておくことで上下に長さ調節が可能である。
By pulling one of the peripheral anchor filaments 46 (left side in FIG. 1) on the work table 9 or from the crane ship with a winch for the left side (not shown) with respect to the dropped peripheral anchor body 47, the seabed as shown by the solid line in the figure. 5 is moored. At the same time, the lower weight 40 is lowered to position the apparatus. After that, when the other circumferential anchor main body 47 is lowered and the circumferential anchor filament (right side in FIG. 1) 46 is pulled up by the right winch, the main body 47 is moored, and eventually the surface wave 7 proceeds. Setting is completed so that the apparatus is oriented as shown in FIG. 1 by inserting and mooring the other circumferential anchor main body 47 so as to correspond to the traveling side with reference to the direction. After that, if the height of the surface wave scooping guide 22 is adjusted so that the surface wave wave inlet 12 can swallow the surface wave 7, the surface wave 7 is swung up along the surface wave scooping guide 22 and is a low wave. Becomes a wave height and is taken into the tank 8 through the surface wave inlet 12 while opening the check valve 14. The entire apparatus including the surface wave wave intake tank 8 and the downflow guide pipe 32 is kept stationary while the lower weight 40 and the circumferential anchor main bodies 47 and 47 are operating and hardly shakes while the surface wave 7 is pushed. . As indicated by arrow B, seawater in the surface water area 2 is repeatedly swallowed and accumulated in the surface wave intake tank 8 while the check valve 14 is acting, and a water head difference from the external sea level is always generated. Then, the oxygen deficient state is eliminated by being guided through the downflow guide pipes 32 and 32 and discharged to the bottom water area 4 as indicated by an arrow C through the discharge outlet 37.
The length of the downflow guide pipe 32 can be adjusted up and down by making the branch pipe 30 long.

ここで、前記タンク8内から各下降流案内管32内に至る経路においてエアー供給装置50が構成されている。ここでは、分岐パイプ30の内部に絞り51が形成され、その中央に先端が臨むようにして分岐パイプ30に負圧吸引型エアー供給パイプ52が設けられており、このパイプ52からは、矢印Bのように下降流が発生していることから負圧でエアーが吸引されることとなり、そのエアーが海水に混合しながら放流口37から底層水域4へと放出されることになり、その結果、酸素含有濃度の高い海水が拡散して酸欠が解消されることになる。前記下降流で負圧を発生させエアーを引き出すようにすることがエアー発生手段であり同時に供給手段でもある。  Here, an air supply device 50 is configured in a path from the tank 8 to the downflow guide pipes 32. Here, a throttle 51 is formed inside the branch pipe 30, and a negative pressure suction type air supply pipe 52 is provided on the branch pipe 30 so that the tip thereof faces the center. Since a downward flow is generated in the air, the air is sucked at a negative pressure, and the air is discharged from the discharge port 37 to the bottom water area 4 while being mixed with seawater. High concentration seawater diffuses and oxygen deficiency is eliminated. It is an air generating means and a supply means at the same time that negative pressure is generated by the downward flow to draw out air.

尚、装置の前後(図1の左右)の下降流案内管32,32および下部ウエイト40・中央アンカー線条41の組み合わせは、例えば、前側(左側)の下降流案内管32のみとしたり、あるいは前側(左側)の下降流案内管32及び下部ウエイト40の組み合わせで後側(右側)の下降流案内管32を省略したものにしても図1のようなタンクの向きにすることができる。図4に示すように、表層波取込口12はタンク8の1個所のみあるいは前後に設けたものにしてもよい。
下降流案内管32は、図1の右欄に示すように、分割式にしてフランジ接合型にすることができる。
The combination of the downflow guide pipes 32 and 32 and the lower weight 40 and the central anchor wire 41 before and after the apparatus (left and right in FIG. 1) is, for example, only the downflow guide pipe 32 on the front side (left side), or Even if the front side (left side) downflow guide tube 32 and the lower weight 40 are combined and the rear side (right side) downflow guide tube 32 is omitted, the tank can be oriented as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the surface wave inlet 12 may be provided only at one place of the tank 8 or at the front and rear.
As shown in the right column of FIG. 1, the downflow guide pipe 32 can be divided into a flange joint type.

図5および図6は他の実施形態を示す。図1ないし図3に示す実施形態と同様な構成部分については同じ符号を付して説明に代える。
この水質改善装置は、表層波7の取込みを積極的なものにするとともにエアー供給装置も積極的にエアーを発生供給可能なものにしたものである。
表層波取込タンク8の表層波取込口12に対応する前側には、表層波取込口12の開口下縁高さに基部を対応させるべく表層波取込タンク8外周における表層波7の押し寄せる方向Aである前向きに下がりスロープ状に張り出す表層波掬いガイド55がヒンジ56を介して上下運動可能に設けられ、この表層波掬いガイド55は、その前方に設けられた表層波7で上下応動可能な波動アクチュエーター(応動部材)58とともに上下運動をして表層波7を順次表層波取込口12を通じて表層波取込タンク8内に取込可能とされるとともにエアー供給装置60の発生手段であるシリンダ型エアーポンプ61を連動可能とされている。
5 and 6 show another embodiment. The same components as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals and are not described.
This water quality improvement device makes the intake of the surface wave 7 positive, and the air supply device can also actively generate and supply air.
On the front side corresponding to the surface wave wave inlet 12 of the surface wave wave intake tank 8, the surface wave 7 on the outer periphery of the surface wave wave intake tank 8 is made to correspond to the opening lower edge height of the surface wave wave inlet 12. A surface wave scooping guide 55 that is forwardly descending in a pushing direction A and projecting in a slope shape is provided so as to be movable up and down via a hinge 56, and this surface wave scooping guide 55 is moved up and down by a surface wave 7 provided in front thereof. The surface wave 7 can be taken up into the surface wave take-in tank 8 sequentially through the surface wave take-in port 12 by moving up and down together with the wave actuator (responding member) 58 that can move, and the generating means of the air supply device 60 The cylinder type air pump 61 can be interlocked.

波動アクチュエーター58は図6のように左右に配された円筒状のフロートで形成され、タンク8の両脇に回転軸63を介して支持された左右一対のアーム64,64を介してその先端に取り付けられている。両アーム64,64間を介して表層波掬いガイド55を応動させるためのガイド吊材65が設けられている。両アーム64は、タンク8の両側に備えたエアーポンプ61を上下連動させるようにロッドに連結されている。66は入側逆止弁、67は出側逆止弁であり、エアーポンプ61の出側は、エアー供給パイプ68に接続されて下降流案内管32内に強制的に加圧エアーを混合させ得るようになっている。70は吊りアンカー、71は表層波取込口12を表層波Aの向きにするためのフィンキールである。
尚、図5の左欄に示すように、表層波掬いガイド55は、複数の通水口55aを形成しておいてガイド55が下がる際に抵抗なく下がりながらその上面に水が導かれるようにして運動が円滑化するようにしてもよい。この場合、通水口55aに対応して開閉ガイド蓋55bを設けたりあるいは開閉ガイド蓋55bを固定蓋式としたようなガイド蓋55cを設けて掬い上げた水が表層波取込口12の方向に順次送られるようにしてもよい。
The wave actuator 58 is formed of a cylindrical float arranged on the left and right as shown in FIG. 6, and is attached to the tip of the tank 8 via a pair of left and right arms 64 and 64 supported on both sides of the tank 8 via a rotating shaft 63. It is attached. A guide suspension member 65 is provided for moving the surface wavy guide 55 between the arms 64 and 64. Both arms 64 are connected to a rod so that the air pumps 61 provided on both sides of the tank 8 are linked vertically. 66 is an inlet check valve, 67 is an outlet check valve, and the outlet of the air pump 61 is connected to an air supply pipe 68 to forcibly mix pressurized air into the downflow guide pipe 32. To get. 70 is a suspension anchor, and 71 is a fin keel for making the surface wave inlet 12 face the surface wave A.
As shown in the left column of FIG. 5, the surface wavy guide 55 is formed such that a plurality of water passage openings 55a are formed so that water is guided to the upper surface while descending without resistance when the guide 55 is lowered. You may make it exercise | movement smooth. In this case, the water that has been scooped up by providing the opening / closing guide lid 55b corresponding to the water passage 55a or by providing the guide lid 55c such that the opening / closing guide lid 55b is a fixed lid type is directed toward the surface wave inlet 12. You may make it send sequentially.

図7および図8は他の実施形態を示している。図7において1…は海洋の一部である内海で、そこには都市部を経由してきた河川水が流れ込んで、上記のように表層水域2は溶存酸素濃度が高く底層水域4は溶存酸素濃度が低い酸欠状態とされて酸素の補給が必要な状況になっている。これら表層水域2・中層水域3・底層水域4は成層化されて中層水域3より下側の底層水域4を含む水域は窪地状をなしている。窪地状でない開放状水域であっても水質改善の対象に含まれる。5は窪地の海底である。表層水域2には沖合からの表層波7が矢印A方向に進行してきている。海底5の水深はここでは20m前後とされており、酸欠状態は水深15〜20mの場合にその底層水域4において発生する。尚、表層水域2は溶存酸素濃度が高いと説明したが条件によっては想定する程高く得られない場合もある。
その他、図7および図8の実施形態においては、図5および図6に示す実施形態と同様な構成部分については同じ符号を付して説明に代える。
この水質改善装置は、表層波7の取込みを積極的なものにするとともにエアー供給手段も積極的にエアーを発生供給可能なものにしたものである。
表層波取込タンク8は上下を閉止状とした円筒状をしたもので、その上部周部に表層波7に対し前後をなすように表層波取込口12が形成されるとともに、その表層波取込口12には横軸式ヒンジに支持されて内向きに開くようにした逆止弁14が設けられている。表層波取込タンク8の下部外周には、フロート(高さ調節手段)73が中空型で外周突隆状をなして取り付けられている。
7 and 8 show another embodiment. In FIG. 7, 1 is an inland sea that is a part of the ocean, and river water that flows through the urban area flows into it. As described above, the surface water area 2 has a high dissolved oxygen concentration and the bottom water area 4 has a dissolved oxygen concentration. However, it is in a low oxygen deficiency state and needs to be supplemented with oxygen. The surface water area 2, the middle water area 3, and the bottom water area 4 are stratified, and the water area including the bottom water area 4 below the middle water area 3 has a depression. Even open water areas that are not depressions are included in water quality improvement. 5 is the bottom of the depression. In the surface water area 2, a surface wave 7 from the offshore has traveled in the direction of arrow A. The water depth of the seabed 5 is about 20 m here, and an oxygen deficient state occurs in the bottom water area 4 when the water depth is 15 to 20 m. Although the surface water area 2 has been described as having a high dissolved oxygen concentration, it may not be as high as expected depending on conditions.
In addition, in the embodiment of FIG. 7 and FIG. 8, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to embodiment shown in FIG. 5 and FIG. 6, and it replaces with description.
This water quality improvement device makes the intake of the surface wave 7 positive, and the air supply means can also actively generate and supply air.
The surface wave intake tank 8 has a cylindrical shape whose upper and lower sides are closed, and a surface wave intake 12 is formed in the upper peripheral portion so as to be front and rear with respect to the surface wave 7, and the surface wave. The intake port 12 is provided with a check valve 14 that is supported by a horizontal axis hinge and opens inward. A float (height adjusting means) 73 is attached to the outer periphery of the lower part of the surface wave wave intake tank 8 in a hollow shape with an outer peripheral protruding shape.

このフロート73の上部面は外径向きに少し下がり表層波取込口12の向きに上がるように表層波掬いガイド73aとして形成され、そのガイド73a上を越えて表層波取込口12内に表層波7が寄せ入るようになっている。その際、ガイド73a上に立設した左右一対の波寄せ板74,74は、押し寄せてくる表層波7を狭めながら次第に高く誘導して表層波取込口12を通じて表層波取込タンク8内に誘導するようになっている。フロート73には、給水口部75と排水口部76とが設けられ、表層波取込タンク8内の水量調節をすることによりタンク8の浮力が調節され上面高さも調節できるようになっている。  The upper surface of the float 73 is formed as a surface wave scooping guide 73a so that it slightly falls in the outer diameter direction and rises in the direction of the surface wave inlet 12. The surface layer extends into the surface wave inlet 12 beyond the guide 73a. Wave 7 is coming in. At that time, the pair of left and right rippling plates 74, 74 erected on the guide 73 a gradually guides it upward while narrowing the urging surface wave 7, and enters the surface wave wave intake tank 8 through the surface wave wave inlet 12. It comes to guide. The float 73 is provided with a water supply port portion 75 and a drain port portion 76, and by adjusting the amount of water in the surface wave intake tank 8, the buoyancy of the tank 8 is adjusted and the height of the upper surface can be adjusted. .

表層波取込タンク8の左右両側には、回転軸63により上下運動可能にアーム64が支持されており、このアーム64の前側に設けられたフロートである波動アクチュエーター58は、その前方からの表層波7で上下応動可能とされ、その上下応動によりエアー供給手段60のシリンダ型エアーポンプ61を連動可能とされている。  Arms 64 are supported on the left and right sides of the surface wave take-in tank 8 so as to be movable up and down by a rotating shaft 63, and a wave actuator 58, which is a float provided on the front side of the arm 64, is provided on the surface layer from the front. The wave 7 enables vertical response, and the vertical response enables the cylinder type air pump 61 of the air supply means 60 to be interlocked.

エアー供給装置60は、図5のような入側逆止弁66と出側逆止弁67とを有するものであり、シリンダ型エアーポンプ61の出側は、下降流案内管32の下部寄りに連通させたエアー供給パイプ(エアー供給装置の一つ)68に接続されて下降流案内管32内の海水に強制的に加圧エアーを混合させ得るようになっている。
尚、表層波取込タンク8上には吊りアンカー70が設けられてクレーン作業船で装置全体を吊上げ可能とされている。
表層波取込口12および逆止弁14は図9のように表層波取込タンク8の放射配置に設けたりすることができる。
The air supply device 60 has an inlet side check valve 66 and an outlet side check valve 67 as shown in FIG. 5, and the outlet side of the cylinder type air pump 61 is closer to the lower part of the downflow guide pipe 32. It is connected to an air supply pipe (one of the air supply devices) 68 that communicates with the seawater in the downflow guide pipe 32 so that the pressurized air can be forcibly mixed.
A suspension anchor 70 is provided on the surface layer wave take-in tank 8 so that the entire apparatus can be lifted by a crane work boat.
The surface wave wave intake 12 and the check valve 14 can be provided in a radial arrangement of the surface wave wave intake tank 8 as shown in FIG.

図7のS部は、図10に示すように、下降流案内管32の先端に挿し込まれた先端金具78と、その金具78の先端外周に隙間79を置いて嵌め込まれたエアーノズル80と、ノズル80に連通状に嵌め込まれたエアー供給パイプ81とでなり、先端金具78の先端が段付き小径状に形成されて隙間79が形成されることによりエアーが噴出されるようになっている。82はラセン溝で圧縮エアーを旋回状に噴出させて海水中により効果的に加圧エアーが拡散混合することができるようにしてもよい。
逆止弁14は、上下1枚合わせ型のものにすると小波時に開閉作動しにくいものとなるが、図7の左上に示すように、上下2段に分けて配置することにより小波時にも大波時にも軽快に動けるようにすることができる。
前記エアー供給装置60とともに図1の負圧吸引型の絞り51およびノズル52を組み合わせて構成してもよい。
As shown in FIG. 10, the S part of FIG. 7 includes a tip fitting 78 inserted into the tip of the downflow guide pipe 32, and an air nozzle 80 fitted with a gap 79 around the tip outer periphery of the fitting 78. The air supply pipe 81 is fitted into the nozzle 80 so as to communicate with it, and the tip of the tip fitting 78 is formed in a stepped small diameter to form a gap 79 so that air is ejected. . 82 may be a spiral groove that jets compressed air in a swirling manner so that pressurized air can be more effectively diffused and mixed in seawater.
If the check valve 14 is of a type that combines the upper and lower ones, it will be difficult to open and close at the time of a small wave. However, as shown in the upper left of FIG. Can also move lightly.
The negative pressure suction type throttle 51 and the nozzle 52 of FIG. 1 may be combined with the air supply device 60.

水質改善装置は吊りアンカー70を利用してクレーン作業船によって吊り下げられて水質改善の必要のある現場水域まで持ち込まれる。吊上げ前に周位アンカー線条46は下降流案内管32よりも3倍以上充分長く延ばされた状態とされる。装置を吊り上げたクレーン作業船が現場水域に到着したあと、図7の左側(波寄せ側)の長く延びた周位アンカー線条46を本体47とともに海中に投入する。そのあと周位アンカー線条46を海上ウインチにより巻き上げることにより図7のように、本体47が海底5に係留された状態となり、その状態から表層波7のA方向への押し寄せ作用が働くことにより装置全体は前記係留状態のまま表層波7でA方向に流され、図7のような張り状態となる。次に右側(反波寄せ側)の周位アンカー線条46を本体47とともに波動下流側にくるように海中に投げ込むようにしてのち周位アンカー線条46を巻き上げると図7の状態が得られる。装置全体は、下降流案内管32,32が二股状に伸びるとともに周位アンカー線条46,46が本体47の係留下にあることなどにより表層波7によっては揺れず略静止した状況下にされる。表層波取込口12の表層波7に対する高さは、給水口部75および排水口部76を介する給排水制御によりフロート73を昇降させることにより呑み込みに適正に調節される  The water quality improvement device is suspended by a crane work ship using a suspension anchor 70 and brought to a site water area where the water quality needs to be improved. Before lifting, the circumferential anchor wire 46 is made to be in a state where it is extended sufficiently longer than the downflow guide tube 32 by at least three times. After the crane work boat that has lifted the device arrives at the water area of the site, the elongated anchor line 46 on the left side (wave-carrying side) in FIG. After that, by winding up the circumferential anchor wire 46 by the sea winch, as shown in FIG. 7, the main body 47 is moored to the sea floor 5, and from this state, the pushing action of the surface wave 7 in the A direction works. The entire apparatus is sent in the direction A by the surface wave 7 while being in the moored state, and is in a tension state as shown in FIG. Next, when the circumferential anchor strip 46 on the right side (counter wave side) is thrown into the sea so as to be on the downstream side of the wave together with the main body 47, the circumferential anchor strip 46 is wound up, and the state shown in FIG. 7 is obtained. . The entire apparatus is brought into a state of being substantially stationary without being shaken by the surface wave 7 due to the fact that the downflow guide pipes 32, 32 extend in a bifurcated manner and the peripheral anchor strips 46, 46 are under the mooring of the main body 47. The The height of the surface wave inlet 12 with respect to the surface wave 7 is appropriately adjusted to swallow by raising and lowering the float 73 by water supply / drainage control through the water supply port 75 and the water discharge port 76.

こうして周位アンカー本体47が係留した状態のもと、表層波掬いガイド73aと波寄せ板74によって幅の狭い高い波とされた表層波7は逆止弁14を開けて表層波取込タンク8内に取り込まれて逆止弁14の作用により内部に一時貯留されたあとその水頭高さにより下降流案内管32内に誘導されて放流口37より放流されるが、その間、下降流案内管32の管上端から管下端までのいずれかに設けたエアー供給パイプ(エアー供給手段の一つ)68、81を通じて加圧エアーが強制的に混合されることで底層水域4に酸素が豊富に供給されることになる。  In the state where the circumferential anchor main body 47 is moored in this way, the surface wave 7 that has been made narrow and high by the surface wave scooping guide 73a and the waving plate 74 opens the check valve 14 and opens the surface wave intake tank 8. After being taken in and temporarily stored inside by the action of the check valve 14, it is guided into the downward flow guide pipe 32 by the height of the head and discharged from the discharge port 37. As the pressurized air is forcibly mixed through the air supply pipes (one of the air supply means) 68, 81 provided anywhere from the upper end of the pipe to the lower end of the pipe, abundant oxygen is supplied to the bottom water area 4. Will be.

図11および図12は他の実施形態を示す。図12において1…は海洋の一部である内海で、そこには都市部を経由してきた河川水が流れ込んで、上記のように表層水域2は溶存酸素濃度が高く底層水域4は溶存酸素濃度が低い酸欠状態とされて酸素の補給が必要な状況になっている。これら表層水域2・中層水域3・底層水域4は成層化されて中層水域3より下側の底層水域4を含む水域は窪地状をなしている。窪地状でない開放状水域であっても水質改善の対象に含まれる。5は窪地の海底である。表層水域2には沖合からの表層波7が矢印A方向に進行してきている。海底5の水深はここでは20m前後とされており、酸欠状態は水深15〜20mの場合にその底層水域4において発生する。尚、表層水域2は溶存酸素濃度が高いと説明したが条件によっては想定する程高く得られない場合もある。
その他、図11および図12の実施形態においては、図7および図8に示す実施形態と同様な構成部分については同じ符号を付して説明に代える。
この水質改善装置は、表層波7の取込みを積極的なものにするとともにエアー供給装置も積極的に加圧エアーを発生供給可能なものにしたものである。
表層波取込タンク8は、円筒状のもので、その上面を一部開放状とし下部を絞り筒状で開放状としたもので、その上部周位4個所(あるいは8個所でもよい)に円筒(あるいは四角筒)状の取込筒13を備えてその内部が表層波7に対し前後をなすところの表層波取込口12として形成されるとともに、その表層波取込口12の内端には横軸式ヒンジに支持されて内向き上方に開くようにした逆止弁(応動部材)14が設けられている。表層波取込タンク8の下部外周には、フロート(高さ調節手段)73が中空型で外周突隆状をなして取り付けられている。
尚、各表層波取込口12の筒開口前側には、脱着式の除塵スクリーン12aを備えておいてA方向からの表層波7とともに流れ来るし渣類がそこで捕捉されて表層波取込口12に入らないように構成してもよい。このスクリーン12aは取り外しにより付着したし渣類を清掃除去することができる。
表層波取込口12および逆止弁14は、周方向四方に配置されているが、図12のAに対する一方向にのみあるいは2方向さらには6方向、8方向などに配置することができる。
11 and 12 show another embodiment. In FIG. 12, 1 ... is an inland sea that is part of the ocean, and river water that flows through the urban area flows into it. As described above, the surface water area 2 has a high dissolved oxygen concentration and the bottom water area 4 has a dissolved oxygen concentration. However, it is in a low oxygen deficiency state and needs to be supplemented with oxygen. The surface water area 2, the middle water area 3, and the bottom water area 4 are stratified, and the water area including the bottom water area 4 below the middle water area 3 has a depression. Even open water areas that are not depressions are included in water quality improvement. 5 is the bottom of the depression. In the surface water area 2, a surface wave 7 from the offshore has traveled in the direction of arrow A. The water depth of the seabed 5 is about 20 m here, and an oxygen deficient state occurs in the bottom water area 4 when the water depth is 15 to 20 m. Although the surface water area 2 has been described as having a high dissolved oxygen concentration, it may not be as high as expected depending on conditions.
In addition, in the embodiment of FIG. 11 and FIG. 12, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to embodiment shown in FIG. 7 and FIG. 8, and it replaces with description.
This water quality improvement device makes the intake of the surface wave 7 positive, and the air supply device can also positively generate and supply pressurized air.
The surface wave take-in tank 8 has a cylindrical shape, a part of which is open at the upper surface and an open shape at the lower part of the drawing cylinder, and is cylindrical at four upper circumferential positions (or eight places). (Or a square tube) -shaped intake cylinder 13 is formed as a surface wave inlet 12 where the inside of the cylinder 13 is front and rear with respect to the surface wave 7, and at the inner end of the surface wave inlet 12. Is provided with a check valve (responsive member) 14 supported by a horizontal axis hinge and opened inward and upward. A float (height adjusting means) 73 is attached to the outer periphery of the lower part of the surface wave wave intake tank 8 in a hollow shape with an outer peripheral protruding shape.
In addition, a detachable dust removing screen 12a is provided on the front side of each surface wave inlet 12 to open the cylinder, and flows along with the surface wave 7 from the direction A, and the residue is captured there and the surface wave inlet. You may comprise so that it may not enter. The screen 12a can remove and remove residue adhered by removal.
The surface wave inlet 12 and the check valve 14 are arranged in four directions in the circumferential direction. However, they can be arranged only in one direction with respect to A in FIG. 12 or in two directions, six directions, and eight directions.

フロート73の上部面は、表層波掬いガイド73aとして形成され、このガイド73aは、外径向きに少し下がり表層波取込口12の向きに上がるようになっている。表層波7は表層波掬いガイド73a上に添って次第に登り上げられて表層波取込口12内に寄せ入るようにされるとともに、表層波掬いガイド73a上に立設した左右一対の波寄せ板74,74は、押し寄せてくる表層波7を狭めながら次第に高く誘導して表層波取込口12を通じて表層波取込タンク8内に速いスピードで誘導するようになっている。フロート73には、給水口部75と排水口部76とが設けられ、表層波取込タンク8内の水量調節をすることによりタンク8の浮力が調節され上面高さも調節できるようになっている。  The upper surface of the float 73 is formed as a surface wave scooping guide 73 a, and this guide 73 a is slightly lowered in the outer diameter direction and raised in the direction of the surface wave inlet 12. The surface wave 7 is gradually lifted along the surface wave scooping guide 73a so as to enter the surface wave inlet 12 and a pair of left and right corrugated plates erected on the surface wave scooping guide 73a. 74 and 74 are guided to gradually increase in height while narrowing the approaching surface wave 7 and are guided into the surface wave intake tank 8 through the surface wave intake 12 at a high speed. The float 73 is provided with a water supply port portion 75 and a drain port portion 76, and by adjusting the amount of water in the surface wave intake tank 8, the buoyancy of the tank 8 is adjusted and the height of the upper surface can be adjusted. .

前記逆止弁14には、表層波取込タンク8上にトラニオン支持型としてヒンジで支持したシリンダ型のエアーポンプ83のロッド先端が連結されている。表層波7の押し寄せにより開かれる逆止弁14はロッドを介して内蔵ピストンを押し上げて加圧エアーを発生させてその加圧エアーは矢印aのようにタンク8内を通じて伸びたエアー供給パイプ84を通じてノズル85から水圧下の下降水流Bの中間流れ位置内に強制的に導かれて混合されるようになっている。エアーポンプ83は図12の左上のようにバネ83aを備えたものにしておくとより強い圧のエアーを発生させて下降流案内管32内に水圧が作用していてもそれに打ち勝ってエアーを混入させることができるだけでなく戻りバネとして作用して逆止弁14を速く確実に元の閉止状態に戻そうとするようになる。  Connected to the check valve 14 is a rod end of a cylinder type air pump 83 supported by a hinge as a trunnion support type on the surface wave intake tank 8. The check valve 14 that is opened when the surface wave 7 is pushed up pushes the built-in piston through the rod to generate pressurized air, and the pressurized air passes through the air supply pipe 84 that extends through the tank 8 as indicated by an arrow a. The nozzle 85 is forcibly guided and mixed into the intermediate flow position of the lower precipitation stream B under water pressure. If the air pump 83 is provided with a spring 83a as shown in the upper left of FIG. 12, even if water pressure is acting in the downflow guide pipe 32, air with a stronger pressure is generated and mixed with air. In addition to being able to act, it acts as a return spring and tries to return the check valve 14 to its original closed state quickly and reliably.

エアー供給装置86は、逆止弁14、エアーポンプ83を備えたエアー発生手段を有し、この発生手段は図5のような入側逆止弁と出側逆止弁とを有するものであり、またエアー供給装置86はエアー供給パイプ84とノズル85などのエアー供給手段との組み合わせからなる。尚、表層波取込タンク8上には吊りアンカーが設けられてクレーン作業船で装置全体を吊上げ可能とされている。表層波取込口12および逆止弁14は四方配置以外に八方配置などにも配置することができる一方、周位の1個所あるいは2個所、3個所などにも配置することができる。ノズル85は、下降流案内管32の先端に設けることができる。また、87は周位アンカー線条(係留手段)、88は周位アンカー本体(係留手段)、89はウインチ(係留手段)であり、周位アンカー線条87はウインチ89のロックを外せば繰出し可能になりウインチ89を回転操作すれば巻き上げ可能になる。  The air supply device 86 has air generating means including a check valve 14 and an air pump 83, and this generating means has an inlet side check valve and an outlet side check valve as shown in FIG. The air supply device 86 is a combination of an air supply pipe 84 and an air supply means such as a nozzle 85. A suspension anchor is provided on the surface wave wave intake tank 8 so that the entire apparatus can be lifted by a crane work boat. While the surface wave inlet 12 and the check valve 14 can be arranged not only in the four-way arrangement but also in the eight-way arrangement, they can also be arranged in one place, two places, three places, etc. in the circumferential position. The nozzle 85 can be provided at the tip of the downflow guide tube 32. 87 is a circumferential anchor wire (anchoring means), 88 is a circumferential anchor body (anchoring means), 89 is a winch (an anchoring means), and the circumferential anchor wire 87 is extended when the winch 89 is unlocked. If the winch 89 is rotated, it can be wound up.

逆止弁14は、上下1枚合わせ型のものにすると小波時に開閉作動しにくいものとなるが、図13の左上に示すように、上下2段に分けて配置することにより小波時にも大波時にも軽快に動けるようにすることができる。この場合、それぞれの逆止弁14,14にエアーポンプ83を対応配備する。
また、下降流案内管32は、図12では単一本になっているが、図13のように二股分岐型に配備されることもある。
If the check valve 14 is of a type that combines the upper and lower ones, it will be difficult to open and close at the time of a small wave. However, as shown in the upper left of FIG. Can also move lightly. In this case, an air pump 83 is provided for each check valve 14, 14.
Further, the downflow guide pipe 32 is a single pipe in FIG. 12, but it may be provided in a bifurcated branch type as shown in FIG.

クレーン作業船により水質改善装置全体が吊り上げられた状態で設置対象水域まで持ち込まれて該装置が海上に浮上設置されるとともに長くした周位アンカー線条87をフレキシブルな下降流案内管32とともに海中に投入すれば波の進行Aに連れて周位アンカー本体88が波の進行してくる先行側に係留した形となって向きが規定された形で停止する。装置の向きは底面のキール90により規定するようにしてもよい。表層波取込口12の取込みやすい高さ調節は、給水口部75および排水口部76を介する内水量調節によりなされる。
その結果、図12のように1個所の表層波取込口12のみが波の押し寄せる側に向き該取込口12を通じて表層波7を取り込むようになる。その表層波7の取込みにより下降流案内管32を通じて海水が下降流となって下降する一方、前側の逆止弁14が開いてエアーポンプ83が作動することにより加圧エアーが下降流の途中に強制的に混入することになり、エアー混じりの表層波が酸欠状態の底層水域4に導かれ酸欠状態を解消してゆく。前記エアー供給装置86とともに図1の負圧吸引型の絞り51およびノズル52を組み合わせて構成してもよい。また、エアー供給装置86は省略し負圧吸引型の絞り51およびノズル52の組み合わせのみでエアー供給装置を構成することもある。図12に示す単一本型の下降流案内管32は、図1、図5、図7に示す2本などの複数本型の下降流案内管32を示すものに置き換えることもできる。下降流案内管32は、図12の右欄のように、分割式にしてフランジ接合型にすることができる。
The entire water quality improvement device is lifted by the crane work boat and brought to the target water area, the device is levitated and installed on the sea, and the long circumferential anchor wire 87 is inserted into the sea together with the flexible downflow guide pipe 32. If inserted, the circumferential anchor main body 88 becomes moored to the leading side where the wave travels as the wave travels A, and stops in a form in which the direction is defined. The orientation of the device may be defined by the keel 90 on the bottom surface. The height adjustment at which the surface wave inlet 12 is easily taken in is made by adjusting the amount of internal water through the water supply port 75 and the drain port 76.
As a result, as shown in FIG. 12, only one surface layer wave inlet 12 is directed to the side where the wave approaches, and the surface wave 7 is taken in through the inlet 12. The intake of the surface wave 7 causes the seawater to descend as a downward flow through the downward flow guide pipe 32, while the check valve 14 on the front side opens and the air pump 83 is activated so that the pressurized air is in the middle of the downward flow. It is forcibly mixed in, and the surface layer wave mixed with air is guided to the bottom water region 4 in the oxygen deficient state to eliminate the oxygen deficient state. The negative pressure suction type throttle 51 and the nozzle 52 of FIG. 1 may be combined with the air supply device 86. Further, the air supply device 86 may be omitted, and the air supply device may be configured only by the combination of the negative pressure suction type throttle 51 and the nozzle 52. The single downflow guide pipe 32 shown in FIG. 12 can be replaced with one showing a plurality of downflow guide pipes 32 such as the two shown in FIGS. As shown in the right column of FIG. 12, the downflow guide pipe 32 can be divided into a flange joint type.

図14ないし図17は他の実施形態を示す。図15において1…は海洋の一部である内海で、そこには都市部を経由してきた河川水が流れ込んで、上記のように表層水域2は溶存酸素濃度が高く底層水域4は溶存酸素濃度が低い酸欠状態とされて酸素の補給が必要な状況になっている。これら表層水域2・中層水域3・底層水域4は成層化されて中層水域3より下側の底層水域4を含む水域は窪地状をなしている。窪地状でない開放状水域であっても水質改善の対象に含まれる。5は窪地の海底である。表層水域2には表層波7が矢印A方向に進行してきている。海底5の水深はここでは20m前後とされており、酸欠状態は水深15〜20mの場合にその底層水域4において発生する。尚、表層水域2は溶存酸素濃度が高いと説明したが条件によっては想定する程高く得られない場合もある。
7は表層波で、装置がある程度沖合に設定される場合は、実際には、沖合から伝わってきた横長に連なる平行波(うねり)でなく吹き寄せる風により起生される波頂の尖った荒れ気味の風浪の場合が多いことに着目して、そのときの風浪現象に伴って例えば、ブイがすりこぎ運動をするような現象をエアー発生のためにエネルギーとして有効に利用しようとしたものである。
14 to 17 show another embodiment. In FIG. 15, 1 is an inland sea that is part of the ocean, and river water that flows through the urban area flows into it. As described above, the surface water area 2 has a high dissolved oxygen concentration and the bottom water area 4 has a dissolved oxygen concentration. However, it is in a low oxygen deficiency state and needs to be supplemented with oxygen. The surface water area 2, the middle water area 3, and the bottom water area 4 are stratified, and the water area including the bottom water area 4 below the middle water area 3 has a depression. Even open water areas that are not depressions are included in water quality improvement. 5 is the bottom of the depression. A surface wave 7 is traveling in the direction of arrow A in the surface water area 2. The water depth of the seabed 5 is about 20 m here, and an oxygen deficient state occurs in the bottom water area 4 when the water depth is 15 to 20 m. Although the surface water area 2 has been described as having a high dissolved oxygen concentration, it may not be as high as expected depending on conditions.
7 is a surface wave, and when the device is set offshore to some extent, in fact, it is not the parallel waves (swells) that run from the offshore, but rather the sharp waves of the crest caused by the blowing wind. Focusing on the fact that there are many cases of casual winds, it is intended to effectively use, for example, a phenomenon in which a buoy performs a cruciform motion as energy for the generation of air. .

105は表層波取込タンクで、縦軸型円筒状をしており、上面106は閉止される一方中底壁107も下底壁108も中央が開いた壁として設けられている。この表層波取込タンク105の周位には、上部やや下寄りの複数個所(8か所)に表層波取込口110が開設されるとともにそれぞれの表層波取込口110には上部ヒンジを介して逆止弁101が配置されている。逆止弁101は、軽量な樹脂やアルミ合金などで作られており、表層波7により容易に開く一方そのあとの閉止も確実になされるような構成になっている。  A surface wave take-in tank 105 has a vertical cylindrical shape, and the upper surface 106 is closed, while the middle bottom wall 107 and the lower bottom wall 108 are provided as open walls. At the periphery of the surface wave wave intake tank 105, surface wave wave intakes 110 are opened at a plurality of positions (eight places) slightly below the upper part, and upper surface wave intakes 110 are provided with upper hinges. A check valve 101 is arranged. The check valve 101 is made of a lightweight resin, aluminum alloy, or the like, and is configured so that it can be easily opened by the surface wave 7 while being closed after that.

113はフロート(高さ調節手段)で、給水口部114と排水口部115を備えて内水量を調節することにより浮上力を可変な構成にしてある。また、このフロート113は、樹脂あるいは金属で作製され、形は上からみるとドーナツ形であるが縦断面は半楕円あるいは半円殻形状をなしている。この形は風浪下ではすりこぎ運動(揺動)がしやすくまたうねり下では前後往復揺動などの波動追従揺動がしやすくなるように動きに水の抵抗のない丸みを持たせたものにしてある。  Reference numeral 113 denotes a float (height adjusting means), which includes a water supply port portion 114 and a drain port portion 115, and has a structure in which the floating force can be varied by adjusting the amount of internal water. The float 113 is made of resin or metal and has a donut shape when viewed from above, but its longitudinal section is semi-elliptical or semi-circular. This shape is rounded with no resistance to water so that it can be easily squeezed (swayed) under wind waves and can easily follow wave motions such as reciprocating back and forth. It is.

フロート113の上の面は、表層波7が次第にせり上がって表層波取込口110まで楽に確実に導かれるように半楕円面の一部でなっている。このフロート113の上の面は図7のような直線的で表層波取込口110の方向に向けて徐々に上がる面としてもよい。また、フロート113の上の面には、表層波取込タンク105の外周から放射状に伸びるようにして複数(8)枚の波寄せ板116が設けられ、その各一対の奥側に表層波取込口110が位置するようにすることで表層波7が次第に狭められ波を高くして確実に表層波取込口110を通り越して表層波取込タンク105内に取り込まれるようにするものである。  The upper surface of the float 113 is a part of a semi-elliptical surface so that the surface wave 7 gradually rises and is easily guided to the surface wave inlet 110. The surface above the float 113 may be a straight surface as shown in FIG. 7 and gradually rising toward the surface wave inlet 110. In addition, a plurality of (8) baffle plates 116 are provided on the upper surface of the float 113 so as to extend radially from the outer periphery of the surface layer wave intake tank 105, and the surface layer corrugation is provided on the back side of each pair. By making the inlet 110 located, the surface wave 7 is gradually narrowed to make the wave higher and reliably pass through the surface wave inlet 110 and be taken into the surface wave intake tank 105. .

表層波取込タンク105内の中底壁107の中央開口を中心とする個所には、樹脂あるいは金属製などによる球ジョイント118が取り付けられて、その中心の内球部aを基準にして外球部bが表層波取込タンク105の揺動とともに追従揺動してタンク105に自由な動きを許しながら取り込んだ海水を矢印Bのように下方へ導くようになっている。  A ball joint 118 made of resin, metal, or the like is attached to a location centering on the central opening of the inner bottom wall 107 in the surface wave take-in tank 105, and the outer sphere is based on the inner sphere portion a at the center. The portion b follows and swings along with the swing of the surface wave take-in tank 105 to guide the seawater taken in while allowing the tank 105 to move freely as indicated by an arrow B.

内球部aには、樹脂製フレキシブルタイプの下降流案内管120の上端が差し込まれており、この下降流案内管120は水質改善のための当該水域における満潮時の水位よりも十分長い単一本の円筒チューブでなり、その内部に通された周位アンカー線条121は十分な長さをもってタンク105上からのウインチ123の操作により巻き込みが可能とされるとともに繰出しも可能とされしかもその周位アンカー線条121の下部先端には周位アンカー本体122が海底5に対し係留可能に取り付けられている。  An upper end of a resin-made flexible downflow guide pipe 120 is inserted into the inner sphere portion a. The downflow guide pipe 120 is a single unit that is sufficiently longer than the water level at the time of high tide in the water area for water quality improvement. A circumferential anchor wire 121 made of a cylindrical tube and having a sufficient length can be wound up by the operation of the winch 123 from above the tank 105 and can be fed out. A peripheral anchor main body 122 is attached to a lower end of the anchor anchor wire 121 so as to be moored to the seabed 5.

前記ウインチ123は適宜回転をロックしておくこともできる機能を備えている。クレーン作業船により装置全体が吊り上げられた状態で該水域まで持ち込まれて装置が海上に浮上設置されるとともに長くした周位アンカー線条121を下降流案内管120とともに海中に投入すれば波の進行Aに連れて周位アンカー本体122が波の進行してくる先行側に係留した形となって停止する。  The winch 123 has a function of appropriately locking the rotation. If the crane work ship lifts the entire device up to the water area, the device is levitated and installed on the sea, and the long circumferential anchor wire 121 is introduced into the sea together with the downflow guide tube 120, the wave progresses. With A, the circumferential anchor main body 122 is anchored to the leading side where the wave travels and stops.

その結果、図15のように1個所の表層波取込口110のみが波の押し寄せる側に向き該取込口110を通じて表層波7を取り込むようになる。その際、表層波取込タンク105は風浪により前後往復かあるいはすりこぎなどの揺動運動をし、その運動を利用してエアーを発生供給するようにエアー供給装置125を構成してある。  As a result, as shown in FIG. 15, only one surface layer wave inlet 110 is directed toward the wave pushing side and the surface wave 7 is taken in through the inlet 110. At that time, the surface wave take-in tank 105 is configured so as to reciprocate back and forth by a wind or oscillating motion such as pestle, and to generate and supply air using the motion.

エアー供給装置125は、表層波取込タンク105の上面106の中央に取り付けられたシリンダ型エアーポンプ126と、図16のようにポンプ126内のラック軸付きピストン127と、ランク軸に咬み合いながら往復回転するピニオン軸128と、入り側第1逆止弁129と、入側第2逆止弁130と、出側第1逆止弁131と、出側第2逆止弁132とを有するとともに、ピニオン軸128の上端にはウエイト133付きの揺動アーム134を取り付けて往復揺動可能に構成してある。  The air supply device 125 engages with a rank axis while engaging with a cylinder type air pump 126 attached to the center of the upper surface 106 of the surface wave intake tank 105, a piston 127 with a rack shaft in the pump 126 as shown in FIG. A reciprocating pinion shaft 128, an entry-side first check valve 129, an entry-side second check valve 130, an exit-side first check valve 131, and an exit-side second check valve 132 are included. A swing arm 134 with a weight 133 is attached to the upper end of the pinion shaft 128 so as to be reciprocally swingable.

そして、出側第1、第2逆止弁131,132を通じて交互に出る加圧エアーを供給するエアー供給パイプ136は図15のように下降流案内管120の先端に装着した図10のノズル80のようなエアーノズル137に接続されてその隙間を通じて底層水域4へとエアー混じりの海水を放流できるようになっている。  An air supply pipe 136 that supplies pressurized air that alternately flows through the outlet side first and second check valves 131 and 132 is attached to the tip of the downflow guide pipe 120 as shown in FIG. It is connected to such an air nozzle 137, and seawater mixed with air can be discharged to the bottom water area 4 through the gap.

前記ウエイト133付きの揺動アーム134が風浪に追従して往復揺動すると、例えば、図16のようにピニオン軸128が一定方向に回転することで出側第1逆止弁131を通じて加圧エアーを放出し、図17のようにピニオン軸128が逆回転すれば出側第2逆止弁132を通じて加圧エアーを放出し、連続的にエアーノズル137を通じてエアーを海水中に混合しながら放流することができるものとなる。前記エアー供給装置125は、図14および図15に破線で示すように表層波取込タンク105の周位複数個所に配備してエアーが安定・確実に供給されるようにしてもよい。  When the swing arm 134 with the weight 133 reciprocally swings following the wind, for example, the pinion shaft 128 rotates in a certain direction as shown in FIG. When the pinion shaft 128 rotates reversely as shown in FIG. 17, the pressurized air is released through the outlet-side second check valve 132, and the air is continuously discharged through the air nozzle 137 while being mixed into the seawater. Will be able to. The air supply device 125 may be provided at a plurality of locations around the surface wave wave intake tank 105 as shown by broken lines in FIGS. 14 and 15 so that air is stably and reliably supplied.

図18は他の実施形態を示すもので、下降流案内管120側に対して表層波取込タンク105の追従揺動を許すための他の態様を示す。表層波取込タンク105の下底壁88には、球ジョイントでなくシリコン樹脂などによるフレキシブル受盤140が取り付けられ、変形可能な平板部aから突出する中央筒部bに対して下降流案内管120の上端が連結されてなる。同図18の右下に示すように、球状蛇腹部cと中央筒部dとで形成されたフレキシブル受盤140としてもよい。
尚、下降流案内管142は図19のように下向きに同一径で旋回するようなラセン型のものにしてもよい。この場合、上下間は弾性変形可能な吊線材143で連結して懸架式にしてもよい。図20のように下降流案内管142は下向きに次第に小径化するようなラセン型のものにしてもよい。この場合も吊線材143で上下間を連結してもよい。これらの下降流案内管142は、上下高さを可成りの幅をもって伸縮可能であるので、水深の大小に対応できる。
FIG. 18 shows another embodiment, and shows another mode for allowing the surface wave wave intake tank 105 to follow and swing with respect to the downflow guide tube 120 side. A flexible receiving plate 140 made of silicon resin or the like is attached to the lower bottom wall 88 of the surface wave take-in tank 105, and a downward flow guide tube is formed with respect to the central tube portion b protruding from the deformable flat plate portion a. The upper end of 120 is connected. As shown in the lower right of FIG. 18, a flexible receiving board 140 formed by a spherical bellows part c and a central cylinder part d may be used.
The downflow guide pipe 142 may be a spiral type that turns downward with the same diameter as shown in FIG. In this case, the upper and lower parts may be connected by an elastically deformable suspension wire 143 to be suspended. As shown in FIG. 20, the downflow guide tube 142 may be a helical type that gradually decreases in diameter downward. Also in this case, the upper and lower portions may be connected by the hanging wire 143. Since these downflow guide pipes 142 can be expanded and contracted with a considerable width in the vertical direction, they can correspond to the depth of water.

2…表層水域 3…中層水域 4…底層水域 5…海底 7…表層波 8…表層波取込タンク 12…表層波取込口 20,73,113…フロート(高さ調節手段) 22、55…表層波掬いガイド 32,120…下降流案内管 37…放流口 50,60,125…エアー供給装置 58…波動アクチュエーター 64…アーム 52,68,81,136…エアー供給パイプ 61,83,126…エアーポンプ 134…揺動アーム。  2 ... Surface water area 3 ... Middle water area 4 ... Bottom water area 5 ... Sea bottom 7 ... Surface wave 8 ... Surface wave intake tank 12 ... Surface wave intake 20, 73, 113 ... Float (height adjusting means) 22, 55 ... Surface wavy guide 32, 120 ... Downflow guide pipe 37 ... Outlet port 50, 60, 125 ... Air supply device 58 ... Wave actuator 64 ... Arm 52, 68, 81, 136 ... Air supply pipe 61, 83, 126 ... Air Pump 134... Swing arm.

Claims (1)

内部に取込空間を有するとともにそのタンク外周の表層波取込口の内側に表層波により内向きに開くように開閉自在に設けられてタンク内に表層波を順次溜め込むようにする貯水用の逆止弁を備えた装置上部である表層波取込タンクと、表層波取込タンクの高さを調節して前記表層波取込口の開口高さを表層波の取込みを可能な高さとする高さ調節手段と、一端上部が前記表層波取込タンク側の底部に連通して接続される一方下端は底層水域に向けて取込水を放出する放流口を開口して備える装置下部である下降流案内管と、表層波取込口を表層波の押し寄せてくる向きに対応させるとともに特定の水域に装置の位置を固定化する係留手段と、前記表層波取込タンク内から下降流案内管の放流口に至る流路にエアーを供給可能なエアー供給装置とを備え、表層水域と酸欠状態の底層水域およびそれら水域間である中層水域とによって成層化された特定の水域を対象にして装置上部が浮上設置されて表層波が表層波取込口を通じて表層波取込タンク内に取り込まれるようにされる一方取り込まれた水は下降流案内管を通じて放流口から底層水域へと放流するように構成された水質改善装置であって、前記エアー供給装置は、ポンピング型とされ、表層波の上下運動に応じて上下往復運動をするフロート型の波動アクチュエーターである応動部材と、この応動部材の上下往復運動により一定の回転軸回りに上下揺動をするアームと、このアームの上下に揺動部分に連結されて揺動により加圧エアーを発生させるエアーポンプと、前記下降流案内管の下端に設けられてエアーポンプにより発生する加圧エアーを放流口を通じて放流される下降流に混合させるようにするエアーノズルと、前記エアーポンプからの加圧エアーをエアーノズルに導くエアー供給パイプとを備えている水質改善装置。 A reverse for water storage that has an intake space inside and can be opened and closed inside the surface wave inlet of the outer periphery of the tank so as to open inward by the surface wave so that the surface wave can be stored in the tank in order. The surface wave intake tank that is the upper part of the device equipped with a stop valve, and the height of the surface wave intake tank to adjust the height of the surface wave intake port so that the surface wave can be taken in. The lower end is a lower part of the apparatus provided with a discharge opening for discharging intake water toward the bottom water area, while one end upper part is connected in communication with the bottom part on the surface wave intake tank side. A flow guide pipe, a mooring means for fixing the position of the apparatus in a specific water area while making the surface wave inlet correspond to the direction in which the surface wave is approaching, and a downward flow guide pipe from the surface wave intake tank. Air supply device that can supply air to the flow path to the outlet The upper part of the device is levitated for the specific water area stratified by the surface water area, the oxygen-deficient bottom water area, and the middle water area between them, and the surface wave passes through the surface wave intake. A water quality improvement device configured to discharge water from a discharge port to a bottom water area through a downflow guide pipe, while the air supply device is configured to be discharged into a surface wave intake tank, A responding member that is a pump type and is a float-type wave actuator that reciprocates up and down according to the up-and-down motion of the surface wave, and an arm that swings up and down around a certain rotation axis by the up-and-down reciprocation of the responding member And an air pump that is connected to the upper and lower swinging portions of the arm and generates pressurized air by swinging, and is provided at the lower end of the downflow guide pipe by an air pump. An air nozzle so as to mix the raw to pressurized air to the downward flow to be discharged through the discharge port, said that the water quality improving apparatus of an air supply pipe for guiding the pressurized air from the air pump to the air nozzle.
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